電壓    等級

 

    電壓等級一般劃分：

        1：安全電壓（通常36V以下）；

        2：低壓（又分220V和380V）；

        3：高壓（10KV-220KV）；

        4：超高壓330KV-750KV；

        5：特高壓1000KV交流、±800KV直流以上；

    我國常用的電壓等級：220V、380V、6.3kV、10kV、35kV、110kV、220kV、330kV、500kV，1000kV。 

 

電極鍋爐

 

        電極鍋爐是利用水的高熱阻特性，直接將電能轉換為熱能并產生蒸汽的一種技術。

        加熱電壓采用中壓電，電壓≥6kV。相同的鍋爐，加熱電壓不一樣，其功率也是不一樣的。因加熱功率與電壓的平方成正比關系。所以對于大功率的電極鍋爐來說，希望其加熱電壓越高越好，否則其尺寸會非常大。大功率鍋爐一般要求其加熱電壓為13.5kV。  

 

電極鍋爐的保護

由于中壓電源直接來自高壓線路，因此必須配備相應的保護措施，設置一中壓柜，相應的保護信號傳輸給控制柜。  

保護主要有以下幾方面： 

    1）過流保護 

    2）缺相保護 

    3）短路保護 

    4）三相不平衡保護等等。 

 

加熱原理

 

電極鍋爐一般采用電廠的除鹽水，除鹽水的導電率（25℃）一般為<0.3μs/cm，該水屬于不導電。因此鍋爐內必須加入一定的電解質，使爐水具有一定的電阻，才能使其導電。當然爐水的導電率不是越高越好，否則容易造成擊穿等事故。  

電極式鍋爐就是利用含電解質水的導電特性，通電后被加熱產生熱水或蒸汽。 

由于是利用水的電阻性直接進行加熱，電能100%轉化成熱量，基本沒有熱損失。   

 

電極鍋爐類型

 

        根據水流與電極的接觸方式不同，電極鍋爐主要有以下兩種結構形式：  

            1、浸沒式電極鍋爐：是指連接高壓電源的電極直接浸沒在鍋爐的爐水中進行加熱。爐水與鍋爐外壁采用絕緣隔離的方式，避免鍋爐金屬筒體帶電。 

            2、噴射式電極鍋爐：是指爐水直接噴射到電極上進行加熱，而不是直接浸沒在爐水中。因此電極與鍋爐金屬筒體是“相對隔離”的，金屬筒體不需要絕緣。

            噴射式鍋爐在1983年瑞士核電站啟動鍋爐檢修中發生的氫氣爆燃事故，該類鍋爐此后被歐洲禁止使用。 

 

浸沒式與噴射式電極鍋爐比較

 

        兩種結構形式的分析：  

            1、兩種結構實現的方式有較大區別，因此造成兩者的循環水量有較大差異。浸沒式結構鍋爐的循環水量主要是補充“蒸發損失”的水量，因此水量較少。而噴射式是靠噴射的水量來維持其加熱功率的，因此其噴射水量非常大，大功率的水量甚至達到1000m3/h以上。  

            2、由于電極與爐水的接觸面積不同，其電阻差別較大，因此對爐水的導電率要求也不相同。噴射式電極鍋爐的導電率一般要求在1700μs/cm左右；而浸沒式電極鍋爐一般只需要100μs/cm左右。  

            3、絕緣要求不同。因浸沒式的電極與爐水直接接觸，因此要求與電極接觸的爐水部分與鍋爐金屬筒體絕緣隔離。而噴射式沒有這方面的要求。  

            4、電源要求不同。浸沒式結構三相電極基本處于對稱狀態，因此對進線電源沒有特殊要求。而噴射式結構為三相不對稱運行加熱，因此要求進線為三相四線中心點接地。  

            5、蒸汽品質區別。蒸汽一般不溶解鹽，只有攜帶的水中含有鹽。在相同的蒸汽濕度下，噴射式鍋爐蒸汽中的含鹽量要高于浸沒式。  

 

高壓浸沒式電極鍋爐

 

 

高壓浸沒式蒸汽電極鍋爐

 

 

高壓浸沒式熱水電極鍋爐

 

高效

電極鍋爐具有很高的電能轉換效率,鍋爐的熱效率高達98%以上,比較燃氣、燃煤等鍋爐具有明顯的優勢。

環保

中高壓電直接接入鍋爐內部利用三相電極與水接觸直接做功,無明火燃燒、零排放,鍋爐運行無噪音、無污染、無燃料殘渣、飛灰及大量燃料堆放等問題,是對環境影響小的鍋爐形式。

節能

在節能領域,電極鍋爐和蓄熱技術結合,在低谷電價時段把蓄能裝置內的介質加溫,在高電價時段使用。這不但可以大量節省運行費用,也能夠起到平衡電網負荷的作用。

結構先進

電極鍋爐從上世紀20年代問世以來對產品進行了精心設計和持續改進。產品系列經過五次更新換代,體積極小功率大溫升速度快,是目前世界上公認的歷史悠久,設簡約、先進、合理的高可靠性電極鍋爐。

安全可靠

鍋爐設計壽命60年,擁有80多年的安全運行經驗及數以千計的各類用戶包括世界各地數十個核電用戶)。電極鍋爐爐體采用高標準設計和制造工藝。因為電極式鍋爐加熱時沒有明火、高溫度一般不超過300℃,對爐體沒有熱疲勞性損傷,因此鍋爐普遍使用壽命大于40年;沒有火災危險,是因為電極式鍋爐沒有明火、煙、燃料管道或者儲油罐;鍋爐也不會發生干燒現象,是因為一旦鍋爐斷水電極間的通路被切斷電功率為零,鍋爐自動停止運行。內外筒體完全絕緣，中心不接地防漏電運行安全。可接入任何標準的高壓電網。當故障發生時，這樣的設計可以限制電流按規定值通過接地裝置。輸入電壓可以在+110%范圍內變化。可以根據需要，生產制造高電壓25KV，高壓力為50bar的鍋爐。如果電壓高于14KV的標準。鍋爐的體積也會相應增大。

投資經濟

電極式鍋爐突破了低壓(380V)供電技術的瓶頸,直接將高壓電源(6K∨,10KV,20KV等)接入鍋爐內部做功,節省了用戶在使用常規電阻式鍋爐必須要投入在變壓器,高低壓柜、低壓電纜、電力施工等配電項目上的大量資金。

快速調功

電極式鍋爐的功率調節范圍是0%-100%,在1%-100%范圍內可做到無級調節,可根據用戶需求滿足波動負荷要求。在滿工況運轉情況下,鍋爐能夠在1分鐘內達到額定功率。對于特殊工況應用(如孤網調峰項目),可對鍋爐功率進行亳秒級極速調節(0-100%)。

系統應用

替代煤鍋爐對城市建筑供暖供熱水

夜間利用低估電蓄熱、蓄能、24小時根據負荷變化自動供熱

利用棄風電、棄光電轉化為熱能供暖供熱水，平衡風電、光電負荷

利用豐富的水利發電資源給居民供暖供熱水

 

加熱負荷調節

基于電極鍋爐加熱方式的特殊性，其加熱功率的調節主要是通過調節與電極接觸水量大小來實現的，即通過改變電極間的電阻。由于水量的調節范圍是0~100%，因此電極鍋爐的調節范圍也是0~100%，調節范圍非常寬，可根據用戶的實際需要實現無級調節。

自控系統自動跟蹤出水溫度，通過變頻調節，根據用戶設點要求，實現穩定的出水溫度，滿足蓄熱系統或熱水用戶的需求。

 

出水溫度調節

通過調節換熱循環管路側的水泵頻率，變頻控制循環水量，來確保鍋爐的出水溫度。